TYPEC PD升壓協(xié)議全解析

/是的簡稱，代表著電力傳輸?shù)囊粋€通訊協(xié)議。一個簡單的使用環(huán)境，需要下面幾個設(shè)備構(gòu)成：，，（即：主機(jī)，從機(jī)，）的協(xié)議書主要的內(nèi)容集中在：·協(xié)議的編碼規(guī)則；·協(xié)議的4B5B解碼；·協(xié)議的通信流程；·協(xié)議的通信指令結(jié)構(gòu)；·協(xié)議的通信內(nèi)容解析；=1\*4\*㈠協(xié)議獨(dú)立及協(xié)議之外，但由于口的兼容特性，可以讓協(xié)議，協(xié)議，協(xié)議，協(xié)議等快沖協(xié)議熔于一爐。的物理層由發(fā)射模塊和接收模塊組成，由于是單線協(xié)議，所以所有通信都是半雙工的。編碼規(guī)則是曼切斯特編碼的一個版本，按照脈寬來設(shè)定的0和1。圖一可以從上圖看出，01的編碼并不以電平的變化為依據(jù)，而是按照脈寬來決定。的最大頻率達(dá)330，單指令長度在1內(nèi)。=2\*4\*㈡通過邏輯分析儀對波形的讀取，我們可以看到未經(jīng)解碼的原碼圖二通過從左到右按照脈寬解碼后，我們可以得到一系列01的無序組合。通過對01組合的觀察，可以看到從左開始有64對01的前導(dǎo)碼，來作為數(shù)據(jù)的等待和除干擾。64對前導(dǎo)碼后，才是需要關(guān)注的數(shù)據(jù)內(nèi)容。通過解碼后，并去除前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)，也并不是最終可以解析的數(shù)據(jù)。通信協(xié)議在這里增加了一個軟編碼，稱為4B5B編碼。即接收到的數(shù)據(jù)每5個二進(jìn)制數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過一個4B5B編碼表還原成正確的通信數(shù)據(jù)?？吹竭@里，都可以想到無線電的加密工作了，但是官方資料給出的解釋是4B5B是為了降低接收器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度并且允許更加多樣化的接收器設(shè)計(jì)。4B5B的解碼表如下：圖三根據(jù)圖二我們可以做一個4B5B的解碼例子：取出圖二中引導(dǎo)碼后，我們可以得到的數(shù)據(jù)是，0001100011000111000110010，通過上述4B5B表格進(jìn)行解碼后我們得到最終的數(shù)據(jù)為：1112-1?？吹竭@里可能你有疑問，00011在表格中不是嗎？是的，沒錯，4B5B還有個編碼規(guī)則，就是從左到右記錄數(shù)據(jù)時，需要將讀取的數(shù)據(jù)倒過來編譯，即00011要倒成11000。由于通信的流程復(fù)雜，且解碼后的數(shù)據(jù)往往長達(dá)上百位，人工編解碼耗時耗力且容易出錯，所以需要使用一些自制的電腦軟件來進(jìn)行輔助解碼，于是才有了下面的自制解碼軟件。圖四該軟件就包括了4B5B的解碼，和數(shù)據(jù)內(nèi)容的解析，能夠快速的將解碼的數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)換成功能定義。=3\*4\*㈢協(xié)議內(nèi)容繁多，主要包括以下流程：·電壓協(xié)商流程（電壓升降壓）··軟件復(fù)位流程·硬件復(fù)位流程·······密鑰流程·固件升級流程·廠商自定義結(jié)構(gòu)流程·協(xié)議時序測試流程今天我們就根據(jù)講解電壓升降的流程結(jié)構(gòu)。流程發(fā)生在及之間，在這里可以是適配器，可以是車充，也可以是移動電源?？梢允侨魏沃С值氖茈姸?。的協(xié)議流程包括以下指令：·供電能力指令（包含內(nèi)容：具有哪幾種電壓值和電流值）·需電請求指令（包含內(nèi)容：選取哪種電壓和電流值）·同意需電請求指令（包含內(nèi)容：經(jīng)過對比需電在自己的供電范圍內(nèi)）·完成需求指令（包含內(nèi)容：已經(jīng)成功進(jìn)行能電壓改變）·指令接收通過指令在實(shí)際應(yīng)用中這些指令是怎么操作的呢，接下來我來詳細(xì)述說：首選端工作在的模式5V3A檢測模式下，一旦檢測到有受電端接入，便開始輸出5V給端。而這時在線上，開始不間斷發(fā)送指令，端接收到指令后，判斷通信數(shù)據(jù)符合協(xié)議規(guī)定，便回復(fù)表示已經(jīng)成功接收到數(shù)據(jù)，接著會根據(jù)端能夠提供的電壓進(jìn)行選擇，選擇好合適的電壓電流便對進(jìn)行供電請求，于是發(fā)出進(jìn)行需電請求指令。接收到后，會給回復(fù)，然后對指令請求的電壓進(jìn)行校對，如果符合的供電能力，便對發(fā)指令，表明同意的端電壓請求。接收到發(fā)送的指令后，回復(fù)。接收到發(fā)出的后，便開始進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，電壓調(diào)節(jié)成功后，便發(fā)出表示已經(jīng)調(diào)整電壓成功，收到后，便回復(fù)表示接收指令成功。以上就是一個完整的升壓指令流程。=4\*4\*㈣的通信指令（就升壓來說）有兩種方式一種方式是控制包，而另一種是帶數(shù)據(jù)包。指令包格式如下：圖五一個完整包結(jié)構(gòu)包括引導(dǎo)碼，*使用場景碼，功能碼，0數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼，結(jié)束碼。如果數(shù)據(jù)碼沒有，說明指令僅僅作為控制指令使用，沒有數(shù)據(jù)內(nèi)容，所以叫做控制包。有數(shù)據(jù)內(nèi)容的叫做數(shù)據(jù)包，通常數(shù)據(jù)包里攜帶了要變化的電壓值和電流值等信息。=1\*3\*①引導(dǎo)碼：解碼后可以看到由64對01組成，主要為了進(jìn)行接收緩沖。=2\*3\*②*碼：解碼后由20位的二進(jìn)制數(shù)組成，通過4B5B解碼后我們可以看到由1和2的解碼值構(gòu)成。表明該指令是應(yīng)用在及之間。此處還有’，’的場景碼，表明是及之間的場景指令。=3\*3\*③功能碼：解碼后由20位的二進(jìn)制數(shù)組成，經(jīng)過 4B5B解碼后為16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)構(gòu)成。通常包括：數(shù)據(jù)包還是控制包說明，是由還是發(fā)出的指令，的協(xié)議版本，如果是數(shù)據(jù)包還包含了有多少個數(shù)據(jù)包的信息。詳細(xì)表格說明如下：圖六其中，低四位二進(jìn)制碼比較重要，代表的是該指令的名字，比如說升壓中用到的就是又這四位來定義的。其它指令的定義表如下：圖七在指令包的結(jié)構(gòu)中，過了向右就是數(shù)據(jù)區(qū)域，通過4B5B的轉(zhuǎn)換后，是16個二進(jìn)制位，也是16個二進(jìn)制位，而數(shù)據(jù)區(qū)域，每個獨(dú)立的數(shù)據(jù)塊包括了32個二進(jìn)制位。所以0（32位）1（32位）那么新的問題又來了，一條完整的指令包到底怎么判斷包含了多少的數(shù)據(jù)塊呢，這個時候就需要由來進(jìn)行判斷了。的12到14位表示1到7個數(shù)字，代表的就是指令包的數(shù)據(jù)數(shù)量，所以我們可以認(rèn)為指令包的最大數(shù)據(jù)數(shù)為7。數(shù)據(jù)模塊一般應(yīng)用在，等這樣需要帶電壓電流的指令中。數(shù)據(jù)模塊右邊就是一個32位的數(shù)據(jù)校驗(yàn)區(qū)域，也稱作校驗(yàn)。校驗(yàn)是通信協(xié)議中獨(dú)特的一套校驗(yàn)方式，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整及糾錯，整個指令任何一個位變動，都會造成改變。經(jīng)過了引導(dǎo)碼，碼，，碼，碼后，接下來就是碼即結(jié)束嗎，在4B5B中我們可以看到接收到01101的編碼，即代表指令包全部接收完畢。=5\*4㈤下面我們就實(shí)際做一次協(xié)議分析：首先準(zhǔn)備好待測試的適配器，數(shù)據(jù)線（兩頭都是的那種），測試架，邏輯分析儀。然后將插拔過程中的數(shù)據(jù)流程通過邏輯分析儀讀取出來如下：圖八首先我們要做的就是指令的解碼，將脈沖長短變化成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后通過協(xié)議分析軟件進(jìn)行代碼解析，為了更好的講解，我們先人工分析一條指令。圖九引導(dǎo)碼由64位二進(jìn)制的01組成，這一段可以直接略過。圖十*碼從左到右解碼后等于：00011000110001110001根據(jù)圖三進(jìn)行4B5B解碼我們可以得到：1112于是我們可以知道，該指令屬于及之間的指令。我們接著往下分析：圖十一碼從左到右解碼后等于：10010011101001000101通過4B5B解碼后為：000101100001001015到0位為：0010000101100001根據(jù)圖六可以得到以下信息：從15，14，13，12位可以得到此指令包括2個數(shù)據(jù)塊。從11，10，9位可以知道此指令正在進(jìn)行第一個回合。（指令指令為一個回合）從8位可以得知此指令由發(fā)出。從7，6位得知指令遵循的是2.0規(guī)則。從5得知發(fā)指令的設(shè)備角色為。從4，3，2，1，0得到00001并查閱圖七得到該指令名：指令，為電壓協(xié)商協(xié)議的發(fā)起指令。數(shù)據(jù)指令過長過程不再詳敘，用協(xié)議軟件可以分析得到：圖十二接下來我們用協(xié)議軟件分析，速度會快很多，能夠迅速掌握這個流程功能和異常：圖十三此指令為上條的回復(fù)指令。接著下條指令為：圖十四此為端發(fā)出的指令，我們可以得到相關(guān)信息，已經(jīng)請求的電壓等級。端的回復(fù)指令：圖十五從該指令信息中，我們可以知道該信息由發(fā)出，用來回復(fù)端發(fā)出的電壓請求。接著端收到指令后，又發(fā)出的指令：圖十六該指令信息為發(fā)出的指令，由上述流程的介紹可以知道，該指令表明端同意了的電壓升壓請求，并開始做好升壓的準(zhǔn)備。接下來端發(fā)的，如下：圖十七該指令為發(fā)的第二條指令，所以回復(fù)的中的這里開始計(jì)數(shù)到001；及此同時，端的硬件已經(jīng)進(jìn)入升壓模式，由于升壓要一定時間，所以通信會有90多的延時，才迎來了第三條指令，如果流程沒有錯的話就是指令：用協(xié)議分析軟件的分析如下：圖十八指